
科学家们担心,一旦太阳活动极大期结束,紧随其后的一个更强烈的阶段可能会以灾难告终。新发现的发展阶段被称为“战区”,当太阳的每个半球都存在重叠的磁场时,更多的巨大日冕洞——太阳磁场产生的更冷、更暗的区域——出现在我们的母星表面。这些区域产生由带电粒子组成的高速太阳风,可能对绕地球轨道运行的卫星有害,自上一个太阳活动周期以来,这些卫星的数量迅速增加。
太阳活动极大期是太阳11年太阳活动周期的爆发高峰,此时太阳表面的黑子数量最多。这些黑子可以释放太阳耀斑和日冕物质抛射,从而引发地球上强烈的地磁风暴,扰乱卫星、宇航员和无线电或GPS等通信信号。它们还能产生令人眼花缭乱的极光。今年10月,美国国家航空航天局证实,太阳进入了太阳活动最活跃的时期,这种活动可能会持续一年左右。最终,太阳将达到太阳活动极小期,太阳黑子数量将减少,直到下一个太阳活动周期开始。
然而,根据太空天气预测和解决方案公司Lynker Space的说法,随着太阳活动最大值的结束,战斗区域可能会在未来一两年开始,并持续到2028年。太阳物理学家、Lynker Space公司副总裁斯科特·麦金托什告诉《生活科学》杂志,在此期间,太阳活动可能会激增50%。麦金托什说:“未来几年发生大型、危险地磁风暴的可能性是非常真实的。”
太阳有一个“黑尔周期”,一个完整的磁周期跨越两个太阳周期,或22年,代表我们的主星磁场恢复到原始状态所需的时间。在这个周期中,磁带出现在太阳的两极,并缓慢地传播到太阳的赤道。在每一次太阳活动极大期,太阳的两个半球都会出现一个新的极化带,并持续到下一个太阳黑子周期结束,当这些带到达赤道并在“终结者”事件中消失时。在太阳黑子周期的前半段,太阳的两个半球只有一个波段。但在后半段,每个半球都有两个波段,它们的重叠决定了太阳黑子的周期。
当每个半球只有一个波段时,就会出现磁场不平衡,赤道附近的磁场较弱。据《生活科学》报道,这使得太阳腰部周围的黑点数量增加。然而,第二波段减少了不平衡,使太阳黑子更难形成。“最终,几年之后,当太阳带向赤道移动时,这种不平衡逐渐减少,直到太阳不能产生任何太阳黑子,”麦金托什告诉该出版物。“战场”是两个黑尔周期带在太阳半球“争夺统治地位”的时候。他说:“我们用这个术语来描述这样一个事实,即在太阳黑子达到最大值之后,地磁活动增强了。”
战区阶段的标志是日冕洞的形成,这可能是冲击地球的高太阳风速度的来源。这种额外的地磁活动会导致地球上层大气的密度增加,这会严重影响近地轨道卫星与地球的通信,缩短它们的寿命,并增加在太空中发生终端碰撞的可能性。这种效应被称为轨道阻力,在当前的太阳活动极大期已经被观测到。去年11月,由于轨道阻力,三颗小卫星在地球大气层中燃烧的时间比计划的要早得多。
从积极的方面来看,极光在战区得到了增强,并且更加频繁。由于有超过1万颗低地球轨道卫星,在此期间发生灾难性技术故障的风险也在增加。“我们从来没有在近地轨道上有过这么多的物体,”麦金托什告诉《生活科学》杂志。“我们将实时看到战区对在那种环境中努力生存和取得成功的企业的影响。”
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